Was ist ein Ermüdungstest?

Ein Ermüdungstest ist eine Art von Materialprüfung, bei der es darum geht, den Punkt zu bestimmen, an dem das Material versagt. Ermüdung ist ein Problem für alle Materialien, verursacht durch Abnutzung während des Gebrauchs. Bei einem Ermüdungsversuch wird gezielt Ermüdung herbeigeführt, um die Belastungsgrenzen des Materials zu finden. Werkstoffe für bestimmte Anwendungen müssen möglicherweise besondere Anforderungen an die Ermüdung erfüllen. Beispielsweise müssen Metalle, die in einer Brücke verwendet werden, sehr hohen Belastungen standhalten.

Ermüdung wird durch Dinge wie Bewegung, Schwingungen, Vibrationen, Druck, Verschleiß und Belastung verursacht. Um noch einmal das Beispiel einer Brücke zu zitieren: Brücken sind Belastungen ausgesetzt, die sich im Wind bewegen, Belastungen bei seismischen Ereignissen und den täglichen Vibrationen und Belastungen von Tausenden von Autos. Im Laufe der Zeit führt Ermüdung zu Rissen im Material und führt schließlich zum Versagen; entweder schert das Material ab, oder die Risse verursachen einen Bruch von Bauteilen und führen zum Zusammenbruch.

Ob Bettrahmen oder Brücke, Ermüdung ist ein Thema. In einem Ermüdungstest werden die verwendeten Materialien Vibrationen und anderen Belastungen ausgesetzt und sorgfältig überwacht. Sobald Ermüdungserscheinungen auftreten, werden diese notiert und verfolgt, um zu dokumentieren, wie lange es dauert, bis Ermüdung und eventuelles Versagen auftreten. Der Punkt, an dem Ermüdung einsetzt, ist die untere Belastungsgrenze. Ermüdungstests werden manchmal als dynamische Tests bezeichnet, da sie eine Vielzahl von Techniken beinhalten, um das Material zu schlagen und im Wesentlichen anzugreifen, um seine Belastungsgrenzen zu finden.

Bei so etwas wie einem Möbelstück kann das Möbel selbst einem Ermüdungstest unterzogen werden. Bei einem Stuhl zum Beispiel könnte eine Maschine simulieren, dass jemand immer wieder in den Stuhl fällt, oder die Verdrehspannungen erzeugen, die auftreten, wenn der Stuhl mit oder ohne einen Insassen über einen Boden gezogen wird. Bei Großanlagen werden einzelne Maschinenkomponenten einem Dauertest unterzogen, da eventuell nicht die gesamte Anlage in den Prüfraum passt.

Die Ergebnisse der Ermüdungsprüfungen werden archiviert und müssen in einigen Fällen möglicherweise bei einer Regierungsbehörde eingereicht werden. Beispielsweise müssen Mitarbeiter, die an einem Hochhaus arbeiten, den Nachweis erbringen, dass die Bauteile einem Ermüdungstest unterzogen wurden und die Bauteile bestanden haben. Diese Informationen können nützlich sein, wenn ein Fehler auftritt, indem sie eine Papierspur erstellen, die verwendet werden kann, um herauszufinden, wann etwas schief gelaufen ist.